電子源

開放特許情報番号
L2010002059
開放特許情報登録日
2010/3/12
最新更新日
2015/9/30

基本情報

出願番号 特願2009-286176
出願日 2009/12/17
出願人 独立行政法人産業技術総合研究所
公開番号 特開2011-129342
公開日 2011/6/30
登録番号 特許第5354598号
特許権者 国立研究開発法人産業技術総合研究所
発明の名称 電子源
技術分野 情報・通信、電気・電子、食品・バイオ
機能 検査・検出、表面処理、材料・素材の製造
適用製品 あらゆる電子ビーム応用への展開が可能であり、白色照明、殺菌・浄水、電子ビーム応用分析・電力スイッチング素子・高輝度電子銃・高輝度X線装置、マイクロ流路内局所化学反応用カソード等の各種情報センシング、医療、等の幅広い分野への応用が可能
目的 この発明は、負の電子親和力を持つn型ダイヤモンド半導体への電流注入のみを用いて、室温動作する電子源を提供する。
効果 この発明によれば、従来のどの種類の電子源とも異なる原理・構造を持ち、従来の電子源が持つ本質的な問題、すなわち高出力・高輝度の要求と熱的・高電界環境起因による劣化のトレードオフに縛られない電子源を作製できる。また、この発明では、材料に水素終端ダイヤモンドを用いた場合、自由励起子が生成されないため、紫外線発光が望ましくない場合に応用できる固体電子源となる。負の電子親和力を応用するため、原理的に1eV未満の低エネルギー電子源としての幅広い応用にすべて適用可能である。
技術概要
電子源となる材料を開発する場合、真空障壁、陰極温度T↓c、及び陰極前面での電界強度E↓cが制限要素であるが、これら制限を破るものとして期待されるのが、真空障壁を負にする考え方である。すでにGaAsなどでは、擬似的な負の電子親和力状態を得たパルス動作の光励起電子銃が試作されているが、劣化の問題が残されている。これに対し、半導体であるダイヤモンドの表面を水素終端することによって、負の電子親和力(NEA)が実現できることが明らかになっている。しかし、n型ダイヤモンドの水素終端表面は、水素終端表面が持つ固有の非占有電子状態に熱平衡化で電子が捕獲されて、NEAの特長が失われ欠点を有している。この発明は、この点を改善するもので水素終端によって負の電子親和力表面を有した5×10↑1↑9cm↑3未満の濃度のリンドープダイヤモンドで構成されバンド伝導を有しているn型ダイヤモンド半導体層1とこのn型ダイヤモンド半導体層に少なくとも正極がショットキー電極で構成された電極2、3とを含み、電極2、3間にバイアスを印加して電流を流すことにより、外部に電子放出することを特徴とするものである。
イメージ図
実施実績 【無】   
許諾実績 【無】   
特許権譲渡 【否】
特許権実施許諾 【可】

登録者情報

その他の情報

関連特許
国内 【無】
国外 【無】   
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